Полиэтиленовые трубы имеют много достоинств. Неподверженность коррозии, химическая стойкость, отсутствие зарастания внутренней поверхности, долгий срок службы, экологичность. Важным преимуществом является и то, что по своим реологическим свойствам полиэтилен является хорошо свариваемыми материалом – благодаря широкому температурному интервалу вязкотекучего состояния более 70 °С) и небольшой вязкости расплава.
Существует два основных метода неразъемного соединения полиэтиленовых труб – с помощью фитингов с закладными нагревательными элементами (электромуфтовые соединения) и методом стыковой сварки.
Электромуфтовая сварка ПЭ труб
По себестоимости электромуфтовый более затратен, чем стыковый. Это связано с необходимостью использовать относительно дорогие фитинги со встроенными нагревательными элементами. Однако у муфт есть и свои достоинства. Если сварка ПЭ труб производится в стесненных условиях, в которых невозможно работать с аппаратом для стыковой сварки, электромуфтовый метод, не требующий большого пространства, становится единственной альтернативой.
Сущность электромуфтовой сварки состоит в том, что фитинг (муфту) с закладным нагревателем надевают на стык, который необходимо сварить, и с помощью специального аппарата подают напряжение на нагревательный элемент. Нагреваясь, последний расплавляет контактирующие поверхности муфты и трубопровода, в результате чего образуется герметичное соединение. Компактные и легкие аппараты для муфтовой сварки удобны в использовании и потребляют мало электроэнергии.
Сварка ПЭ труб встык
Этот способ является самым универсальным и востребованным при создании неразъемных соединений. Прочность стыковых швов не уступает прочности соседних участков, а сваренный трубопровод по герметичности, гибкости и надежности ничем не отличается от цельной трубы.
Стыковое соединение выполняется в такой последовательности:
- установка концов свариваемых труб в муфтовый сварочный аппарат, их выравнивание и фиксация;
- зачистка и механическая обработка торцов с помощью торцевателя;
- установка между свариваемыми торцами зеркала, разогрев и оплавление торцов, прижатых к прибору;
- удаление зеркала из рабочей зоны;
- прижатие расплавленных концов друг к другу с определенным усилием и выдерживание их под давлением до охлаждения соединения.
При контроле качества сварки ориентируются на форму и размеры образовавшегося грата (валиков вокруг стыка). Его геометрические параметры должны соответствовать определенным требованиям. Качество работы зависит не только от правильного подбора сварочного оборудования, но и от степени квалификации сварщика.
Характеристики используемых сварочных аппаратов зависят от диаметров свариваемых труб и степени автоматизации работы. Необходимое оборудование можно подобрать в разделе «Стыковые сварочные аппараты».
Статьи по теме:
Сварка является одним из наиболее надежных и распространенных способов соединения при прокладке или ремонте трубопроводов из пластмасс. Аппарат для сварки полиэтиленовых труб несложно освоить, главное - правильно выбрать тип агрегата. Основной принцип работы такой установки заключается в нагреве стыкуемых участков труб и фасонных деталей до вязкотекучего состояния и их последующего соединения. Расплавляясь, полимерные части смешиваются друг с другом и превращаются в монолитное соединение. В месте сварки образуется шов, однако стоит заметить, что даже в местах сочленений правильно сваренный пластик не уступает по прочности изначально цельным участкам.
Выбор оборудования для термопластовых труб зависит, главным образом, от того, какую работу предстоит выполнить. Большое значение имеет диаметр труб, предполагаемый объем работ и назначение трубопровода.
Классификация техники для сварки достаточно разнообразна и основана на различных параметрах. Основными являются следующие:
- способ сварки;
- габариты;
- размеры труб;
- наличие или отсутствие функции протоколирования;
- ручное или автоматическое управление;
- тип привода.
Аппараты для сварки встык
Станок для стыковой сварки полиэтилена подходит для труб самого разного диаметра, поэтому, выбирая такую технику, обратите внимание на подробности спецификации конкретного агрегата. При стыковой сварке трубы закрепляются в держателях, их концы разогреваются при помощи нагревательного элемента и затем соединяются друг с другом под давлением до полного остывания. Трубы шириной 315 мм и более соединяются исключительно стыковым методом, при этом толщина стенки трубопровода должна составлять хотя бы 5 мм вне зависимости от диаметра.
Ручные аппараты для стыковой сварки
Чем больше труба, тем сложнее должен быть прибор для ее сварки. Трубы малого диаметра в диапазоне 40-125 мм, как правило, соединяют при помощи ручного аппарата.
Степан Быков, эксперт
Отдельные ручные модели позволяют работать с трубами шириной до 300 мм. Такой агрегат компактен, прост в использовании и часто применяется в домашних условиях. Основными элементами ручного оборудования являются центратор для выравнивания соединяемых изделий, торцеватель для обрезки труб и нагревательная плита.
Механические аппараты для стыковой сварки
Аппараты с механическим приводом используются для сварки полиэтиленовых труб диаметром до 250 мм для создания напорного трубопровода низкого давления. В том случае, если прокладывается безнапорная система, диаметр может быть увеличен до 315 мм. Такие машины подходят для сварки как на месте монтажа, так и в цеховых условиях. Они ценятся за относительно малый вес самой установки и надежность в работе. Ряд производителей предлагает механическое сварочное оборудование с функцией создания пластиковых отводов.
Гидравлические аппараты для стыковой сварки
Центратор сварочной установки данного типа оснащен гидравлическим приводом, что позволяет соединять трубы любого диаметра - от самого малого, 40 мм, до 2000 мм. Однако трубы двухметровой ширины способны сваривать далеко не все аппараты, наиболее часто встречающаяся верхняя граница составляет 1600 мм.
По степени автоматизации гидравлические аппараты делят на 3 группы:
- ручные;
- полуавтоматические;
- автоматические.
Ручные гидравлические аппараты
Основная сфера применения ручных аппаратов - это прокладка и монтаж трубопроводных систем низкого или среднего давления. Управление гидравлическим приводом и температурой нагревательного элемента производится вручную, параметры выбираются и задаются оператором в соответствии со сварочными таблицами. Функции протоколирования у таких агрегатов нет.
Полуавтоматические гидравлические аппараты
Это машины для стыковой сварки средней степени автоматизации, которые используются, в основном, для труб среднего и большого диаметра. Полуавтоматические установки для сварки полиэтиленовых труб снабжены электронным блоком, который снимает данные температуры сварочной плиты и давления масла в приводе, сверяет их показатели с заданной программой и в соответствии с полученными результатами подает сигналы оператору при помощи дисплея. По завершении процесса выдается протокол сварки. Некоторые полуавтоматические агрегаты изначально продаются без модуля протоколирования, однако, предусматривают возможность его подключения при необходимости.
Автоматические гидравлические аппараты
Представляют наиболее современную и технологичную категорию сварочного оборудования. Весь процесс полностью автоматизирован и проходит под контролем электронного модуля SUVI или CNC. Оператору такого прибора нужно лишь ввести данные соединяемых изделий - материал, из которого изготовлены трубы, их диаметр и SDR. После этого машина самостоятельно подбирает оптимальный режим сварки с учетом температуры воздуха. Все циклы сварочного процесса аппарат также осуществляет самостоятельно, завершающей фазой является выдача протокола сварки с указанием всех параметров.
Автоматизация сварки исключает случайные ошибки, характерные для работы на ручных установках, и обеспечивает крайне высокое качество швов. В первую очередь автоматические аппараты используются для газо-, нефтепроводов и других высоконапорных систем, требования к надежности которых самые строгие.
Оборудование для сварки электромуфтами
Сварка при помощи электромуфт (фитингов с закладными нагревателями) производится при помощи специальных станков для сварки полиэтиленовых труб. Для соединения торцов труб используется фасонная деталь - муфта - в которую с обоих концов вставляются трубы. Нагрев осуществляется при помощи электрического тока. От аппарата он подается на спирали муфты, от которых разогревается пластик. По достижении вязкотекучего состояния материала начинается плавление детали и труб и их последующее соединение.
Электрофузионная сварка наиболее широко используется при монтаже напорных трубопроводов небольшого диаметра до 160 мм, безнапорных - до 315 мм. Существуют и аппараты для сварки полиэтиленовых труб муфтами, предназначенные для больших диаметров - до 630 и даже 1600 мм.
Незаменим этот способ и в тех случаях, когда предстоит соединить многометровые трубы из термопласта, свернутые в бухты. Часто сварка муфтами применяется и при ремонте трубопроводов, поскольку компактный аппарат легко использовать на труднодоступных участках, а также в тех случаях, когда трубы пролегают в траншее или стене.
Еще одним плюсом является то, что работать на электрофузионном оборудовании можно как в морозы, так и в жару. Диапазон рабочих температур крайне широк, его границы - от -20Сº до +50Сº.
Аппараты для сварки фитингами бывают ручные и автоматические.
Ручные аппараты для электрофузионной сварки
При эксплуатации установок этого типа параметры напряжения и времени сварки вводятся непосредственно оператором. У ручных сварочных машин нет функции протоколирования данных рабочего процесса.
Автоматические аппараты для электрофузионной сварки
Такие аппараты считывают информацию со штрихкода электромуфты при помощи специального сканера. Получив данные, агрегат сам вычисляет и задает сварочные параметры для каждой соединительной детали, сохраняя их в блоке памяти. В зависимости от конфигурации модели рабочие данные протокола либо распечатываются устройства вывода на месте, либо же их можно сохранить на носителе USB и затем перенести в компьютер.
Выбирая электромуфтовый сварочный аппарат, необходимо учитывать и стоимость фитингов. Если трубопровод имеет значительную протяженность и характер работ предполагает большое количество соединений, то рациональнее будет использовать стыковую сварку и соответствующее оборудование.
Решающее значение в выборе типа аппарата для сварки имеет диаметр и назначение трубопровода. Исходя из этого принципа, можно найти оптимальную модель, подходящую как по своему функционалу и техническим характеристикам, так и по стоимости. Сварочное оборудование для работы с полиэтиленовыми трубами выпускается отечественными и зарубежными производителями.
